晚睡晚起,但睡夠8小時(shí),也有害健康嗎?Nature研究回答:是的!生物鐘紊亂會導(dǎo)致脂肪代謝異常,與調(diào)控晝夜節(jié)律的IL-17相關(guān)

[日期:2024-11-25] 作者:生物谷 次瀏覽 [字體: ]

相信很多讀者已經(jīng)關(guān)注生物谷很久了,每當(dāng)我們發(fā)布主題關(guān)于“熬夜有害健康”的推文時(shí),總能看到這樣的評論:“我不喜歡早睡,我晚睡晚起,比如凌晨2點(diǎn)睡,早上10點(diǎn)起,也睡夠了時(shí)間,這樣也有害健康嗎?”

這個(gè)問題不僅引起了廣大網(wǎng)友的好奇,也激發(fā)了科研人員的興趣。的確,在現(xiàn)代生活中,“熬夜”成了一種普遍的生活方式。從追劇到打游戲,再到加班加點(diǎn),似乎每個(gè)人都有自己的理由去“夜貓子”。每當(dāng)太陽升起,我們又會暗下決心:“今晚一定要早睡!”然而,第二天晚上,當(dāng)新一集的熱門電視劇更新,或是朋友游戲里的一聲召喚,我們又義無反顧地加入了“夜貓子”的行列。

那么,問題來了:如果每天雖然晚睡,但確保了至少8小時(shí)的睡眠時(shí)間,這樣的作息方式對健康的影響到底有多大呢?

近日,來自Trinity生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所、哈佛醫(yī)學(xué)院、Champalimaud研究中心等的研究人員,在Nature上發(fā)表了最新研究成果,試圖從生理學(xué)的角度給出問題的答案。

晝夜節(jié)律是由生物體內(nèi)部的“分子鐘”決定的一種生理機(jī)制,它幫助生物體預(yù)測并適應(yīng)外界環(huán)境中的變化,如光照、溫度和飲食行為等。這些變化通常是可預(yù)測的,因此生物鐘可以幫助我們更好地適應(yīng)環(huán)境。

分子時(shí)鐘不僅調(diào)節(jié)著我們的睡眠模式,還緊密控制著脂肪組織中的脂質(zhì)代謝。以往的研究表明:當(dāng)晝夜節(jié)律被破壞時(shí),脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)會受損,進(jìn)而導(dǎo)致代謝紊亂。例如,輪班工作者由于工作時(shí)間不固定,容易出現(xiàn)晝夜節(jié)律紊亂,這不僅會影響他們的脂質(zhì)穩(wěn)態(tài),還會增加患代謝性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

脂肪組織中有一種特殊的免疫環(huán)境,富含先天性T細(xì)胞,包括γδT細(xì)胞、黏膜相關(guān)恒定T(MAIT)細(xì)胞和恒定自然殺傷T(iNKT)細(xì)胞。這些先天性T細(xì)胞在維持組織穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮著重要作用。其中,γδT細(xì)胞尤為關(guān)鍵,它們可以分泌多種細(xì)胞因子,如TNF、IL-6、IL-17A和IL-17F,這些細(xì)胞因子不僅調(diào)節(jié)局部穩(wěn)態(tài),還影響全身代謝過程。

IL-17A是脂肪產(chǎn)熱的關(guān)鍵介質(zhì),但其是否受分子時(shí)鐘調(diào)控以及與免疫、晝夜節(jié)律和代謝健康的關(guān)系尚不清楚。為了探究這些問題,研究人員設(shè)計(jì)了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

本研究中,研究人員選擇了年齡介于8-12周之間的雄性C57BL/6J-OlaHsd小鼠作為主要實(shí)驗(yàn)對象。

首先,研究人員探究了先天IL-17 T細(xì)胞中的分子鐘富集情況。通過對多種組織中先天 T 細(xì)胞的單細(xì)胞 RNA 測序及數(shù)據(jù)分析,他們發(fā)現(xiàn),與產(chǎn)生 IFNγ 的T細(xì)胞相比,先天產(chǎn)生 IL-17 的 T 細(xì)胞(包括 γδT 細(xì)胞、不變自然殺傷 T 細(xì)胞和黏膜相關(guān)恒定T細(xì)胞)富含分子時(shí)鐘基因,且組織駐留先天 T 細(xì)胞(如脂肪和肺中的)比淋巴器官中的先天 T 細(xì)胞表達(dá)更高水平的分子時(shí)鐘基因。

隨后,為了進(jìn)一步解釋測序數(shù)據(jù)中的時(shí)間變化,研究人員分別分析了每個(gè)數(shù)據(jù)集——僅比較同一只小鼠在同一天相同時(shí)間的先天 T 細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論測序時(shí)間如何,17 型先天T 細(xì)胞的分子時(shí)鐘基因表達(dá)均較高,其中脂肪 γδT 細(xì)胞總體表達(dá)最高。

在確定 γδT 細(xì)胞中分子時(shí)鐘富集后,研究人員探究了 IL - 17A 及其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子 RORγt 的產(chǎn)生是否在24小時(shí)內(nèi)呈現(xiàn)晝夜節(jié)律。結(jié)果顯示,脂肪 γδ17 T 細(xì)胞的 IL - 17A 產(chǎn)生和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子 RORγt 表達(dá)具有晝夜節(jié)律,在夜間達(dá)到峰值,并且在體外培養(yǎng)24小時(shí)內(nèi)仍能維持這種節(jié)律。

緊接著,研究者探究了哪些影響因素會調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律。由于光照是全身代謝節(jié)律晝夜調(diào)節(jié)的主要授時(shí)信號,因此研究人員首先探究了光照是否對脂肪γδ17 T 細(xì)胞產(chǎn)生IL - 17A有影響。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)小鼠的光照周期被反轉(zhuǎn)時(shí),其能量消耗和代謝率的節(jié)律也完全反轉(zhuǎn),同時(shí),脂肪γδ17 T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17A的晝夜節(jié)律也隨之反轉(zhuǎn)。這說明光照是γδ17 T細(xì)胞表達(dá)IL-17A的主要調(diào)節(jié)信號。

除此之外,高脂肪飲食也會擾亂晝夜IL-17A的表達(dá),研究結(jié)果表明,與喂食標(biāo)準(zhǔn)脂肪飲食(SFD)的對照組相比,高脂肪飲食(HFD)擾亂了小鼠的正常進(jìn)食節(jié)律,使其在白天增加了采食行為,并且會使脂肪γδ17 T 細(xì)胞在24小時(shí)內(nèi)的 IL-17A 和 RORγt 表達(dá)增加,擾亂IL-17A節(jié)律。

令人驚喜的是,研究人員發(fā)現(xiàn),IL-17A的峰值與脂肪合成的峰值是同步的,那么,為何IL-17A在脂肪組織中的表達(dá)波動會如此重要呢?考慮到脂肪組織中的IL-17受食物攝取的影響,因此他們推測脂肪組織中的IL-17A可能在脂肪從頭合成過程中發(fā)揮作用。

結(jié)果顯示,與野生型對照小鼠相比,缺乏γδ T細(xì)胞的小鼠(Tcrδ?/?小鼠)體內(nèi)脂肪從頭合成相關(guān)基因,如Fasn、Acc2(也稱為Acacb)以及Scd1的晝夜表達(dá)規(guī)律被打亂了。此外,研究人員還使用重組白細(xì)胞介素-17A(rIL-17A)來處理原代棕色脂肪細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn),rIL-17A可增加脂肪從頭合成相關(guān)基因的表達(dá),這也支持了γδT細(xì)胞來源的IL-17A在調(diào)節(jié)脂肪合成中的重要作用。

最后,研究者進(jìn)行了整體代謝分析,結(jié)果顯示,IL-17A 和 IL-17F 雙敲除小鼠(Il17a/f?/?)的棕色脂肪組織中 DNL 基因表達(dá)降低,脂質(zhì)合成減少,對高蔗糖誘導(dǎo)的體重增加具有抵抗力,且在熱中性條件下,其呼吸交換比(RER)和體溫晝夜節(jié)律發(fā)生改變,這表明,脂肪組織中晝夜節(jié)律性的 IL-17A 對全身生理代謝和體溫調(diào)節(jié)至關(guān)重要,并且其作用靶點(diǎn)是脂肪組織中的脂肪從頭合成途徑。

綜上所述,從這項(xiàng)研究中我們可以得到哪些啟示呢?

? 一是規(guī)律進(jìn)食很重要:規(guī)律的進(jìn)食時(shí)間有助于維持正常的脂肪代謝。

? 二是要控制高脂飲食攝入:長期高脂飲食會打亂身體的晝夜節(jié)律。

? 三是保持規(guī)律作息,避免生物鐘紊亂:光照是調(diào)節(jié)IL-17A產(chǎn)生的重要信號,對脂肪組織穩(wěn)態(tài)、全身代謝和體溫調(diào)節(jié)至關(guān)重要。

? 四是關(guān)注輪班工作對健康的影響:現(xiàn)代生活中,輪班工作者因飲食時(shí)間不規(guī)律和對高脂肪、高熱量食物的偏好增加,以及生物鐘紊亂,可能面臨更高的代謝紊亂和疾病風(fēng)險(xiǎn)。

由此,劃重點(diǎn):晚睡晚起,即使睡夠8小時(shí),也是有害健康的!不規(guī)律的生活作息會對身體造成負(fù)面影響,在日常生活中應(yīng)注重飲食和作息的規(guī)律性,避免生物鐘紊亂哦!